燃(ran)煤(mei)汞(gong)污(wu)染(ran)(ran)近年來(lai)被世(shi)界公(gong)認為繼(ji)燃(ran)煤(mei)硫污(wu)染(ran)(ran)的(de)(de)(de)又一大污(wu)染(ran)(ran)問題。現有的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)方法(fa)(fa)(fa)包(bao)括傳統的(de)(de)(de)活性炭(tan)法(fa)(fa)(fa)、飛灰(hui)法(fa)(fa)(fa)、鈣(gai)基吸(xi)附(fu)法(fa)(fa)(fa)及新型的(de)(de)(de)臭氧法(fa)(fa)(fa)，光催化(hua)氧化(hua)法(fa)(fa)(fa)、金屬氧化(hua)法(fa)(fa)(fa)、廉價吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)開發(fa)等。但上(shang)述方法(fa)(fa)(fa)很難同時達到經濟、高效的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。如果能合(he)理(li)利用現有的(de)(de)(de)氣(qi)體凈(jing)化(hua)設備，并(bing)在一定程(cheng)度上(shang)結合(he)傳統的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)技術控制燃(ran)煤(mei)煙(yan)氣(qi)中的(de)(de)(de)汞(gong)，能較(jiao)為經濟、有效的(de)(de)(de)控制燃(ran)煤(mei)煙(yan)氣(qi)汞(gong)污(wu)染(ran)(ran)。

1 袋式(shi)除(chu)塵(chen)器(FF) 和靜電(dian)除(chu)塵(chen)器(ESP)

ESP 主(zhu)要(yao)去(qu)除(chu)(chu)HgP，FF 不(bu)(bu)但能(neng)去(qu)除(chu)(chu)HgP，飛(fei)(fei)灰(hui)濾餅中(zhong)(zhong)含(han)有(you)(you)(you)(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面積的(de)(de)(de)(de)(de)UBC( unburned carbon) 還能(neng)有(you)(you)(you)(you)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)氧化吸(xi)(xi)附汞(gong)(gong)。王運軍等人［1］對我國五個燃(ran)煤電站(zhan)FF、ESP 前、后的(de)(de)(de)(de)(de)煙氣(qi)進行了(le)采(cai)樣測(ce)試，研(yan)(yan)究發(fa)(fa)現(xian)不(bu)(bu)同燃(ran)煤電站(zhan)除(chu)(chu)塵設備除(chu)(chu)去(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)灰(hui)含(han)碳量(liang)(liang)、堿金屬氧化物含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同均(jun)會造成脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)性能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)差異(yi)。FF 和(he)(he)ESP 的(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)與飛(fei)(fei)灰(hui)顆粒(li)(li)、飛(fei)(fei)灰(hui)含(han)碳量(liang)(liang)、煙氣(qi)組(zu)分、煤中(zhong)(zhong)氯和(he)(he)硫元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)等因(yin)素(su)有(you)(you)(you)(you)關(guan)(guan)。其中(zhong)(zhong)，FF 的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)主(zhu)要(yao)與粉(fen)塵初層有(you)(you)(you)(you)關(guan)(guan)，ESP 的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)(chu)塵效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)主(zhu)要(yao)與塵粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)電阻，即(ji)塵粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)化學成分有(you)(you)(you)(you)關(guan)(guan)，FF 對塵粒(li)(li)較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)選擇性和(he)(he)飛(fei)(fei)灰(hui)較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)(de)異(yi)相氧化吸(xi)(xi)附能(neng)力使得 FF 的(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)性能(neng)更(geng)為優越(yue)。FF 的(de)(de)(de)(de)(de)平均(jun)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)為 58% ，而CS-ESP 和(he)(he)HS-ESP 僅為27% 和(he)(he)4%［2］。目前，在鍋爐現(xian)有(you)(you)(you)(you)PCD( particle collection device) 前噴(pen)(pen)入吸(xi)(xi)附劑的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術已在發(fa)(fa)達國家焚燒爐或電廠(chang)應用(yong)。 Choi H K 等人［3］采(cai)用(yong)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)噴(pen)(pen)射( 過濾速度大(da)于 3m /min) 技(ji)術對FF 的(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)性能(neng)進行了(le)研(yan)(yan)究，結果表(biao)明，由于濾袋表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)和(he)(he)Hg0 的(de)(de)(de)(de)(de)接觸時(shi)(shi)間(jian)(jian)較(jiao)短，濾袋表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de)Hg0 脫(tuo)(tuo)除(chu)(chu)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)并不(bu)(bu)高，當煙氣(qi)組(zu)成、清灰(hui)時(shi)(shi)間(jian)(jian)、反應溫度、入口汞(gong)(gong)濃(nong)度發(fa)(fa)生變(bian)化時(shi)(shi)，濾袋表(biao)面的(de)(de)(de)(de)(de) Hg0 脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)沒(mei)有(you)(you)(you)(you)較(jiao)大(da)改變(bian)，Hg0 主(zhu)要(yao)是被除(chu)(chu)塵器(qi)內的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)所吸(xi)(xi)附，且當活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)噴(pen)(pen)射量(liang)(liang)達到一定程度時(shi)(shi)，C /Hg 比(bi)及所用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)(huo)性炭(tan)種(zhong)類與脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)無關(guan)(guan)。煙氣(qi)中(zhong)(zhong)NO 對氧化汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)同相反應有(you)(you)(you)(you)很強的(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)制(zhi)作(zuo)用(yong)， SO2 對氧化汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)異(yi)相反應有(you)(you)(you)(you)輕微的(de)(de)(de)(de)(de)抑(yi)制(zhi)作(zuo)用(yong)。

1. 1 活(huo)性(xing)炭/ 改性(xing)活(huo)性(xing)炭

活性(xing)炭是煙氣脫汞(gong)的(de)(de)代(dai)表性(xing)吸附(fu)劑，活性(xing)炭巨大(da)的(de)(de)比表面(mian)積可(ke)提高汞(gong)的(de)(de)物理吸附(fu)。同(tong)時，經滲(shen)硫/ 鹵素改性(xing)過的(de)(de)活性(xing)炭，可(ke)大(da)大(da)提高吸附(fu)汞(gong)的(de)(de)活性(xing)位(wei)，通過化學(xue)吸附(fu)增強(qiang)汞(gong)的(de)(de)吸附(fu)能力，適用于含氯量較低(di)的(de)(de)亞煙煤或褐(he)煤［4-5］。研究表明

，在除塵器前噴(pen)(pen)入滲溴(xiu)(xiu)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)是一項經(jing)濟的(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)技術。Benson S 等(deng)人［6］對燃(ran)混合煤(mei)( PRB 及Texas 褐煤(mei)) 的(de)電(dian)廠進行(xing)了(le)為期2 周(zhou)的(de)實(shi)驗研究，當噴(pen)(pen)入CaBr2 中(zhong)溴(xiu)(xiu)噴(pen)(pen)射(she)率(lv)為113 × 10 － 6 時，平均脫(tuo)(tuo)汞(gong)效(xiao)率(lv)可達(da)(da)86% ，當噴(pen)(pen)射(she)率(lv)為330 × 10 － 6 時，平均脫(tuo)(tuo)汞(gong)效(xiao)率(lv)可達(da)(da)90% 以上(shang)。基于碘氧化汞(gong)的(de)能(neng)(neng)力可能(neng)(neng)比溴(xiu)(xiu)強(qiang)，且在處(chu)理、運輸(shu)、貯存(cun)方面更安全(quan)的(de)角度(du)，Yao Chi 等(deng)人［7］在模擬(ni)燃(ran)煤(mei)煙(yan)氣(qi)條件下，研究了(le)碘和(he)其(qi)化合物(wu)與(yu)氣(qi)體(ti)的(de)同相反應和(he)與(yu)飛灰/ 活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)之(zhi)間(jian)的(de)異(yi)相反應的(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)能(neng)(neng)力。結(jie)果證實(shi):碘比其(qi)他(ta)鹵素(su)的(de)氧化性(xing)能(neng)(neng)優越，Hg0 與(yu)I2 之(zhi)間(jian)的(de)倫(lun)敦色散力使得(de)二者形成過(guo)度(du)態Hg…I2 * ，Hg…I2 * 和(he)氣(qi)體(ti)分子(zi)M ( 反應系(xi)統或(huo)任(ren)意固體(ti)表面) 碰撞(zhuang)后可將多余的(de)能(neng)(neng)量傳遞給M 并形成穩定的(de)HgI2。當10 mg /m3 的(de)活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)和(he)0. 3 × 10 － 6 的(de)碘同時噴(pen)(pen)入含(han)有飛灰的(de)煙(yan)氣(qi)中(zhong)時， Hg0 的(de)脫(tuo)(tuo)除效(xiao)率(lv)可達(da)(da)90%。但活性(xing)炭(tan)(tan)(tan)噴(pen)(pen)射(she)技術去除 Hg0 的(de)性(xing)能(neng)(neng)很大程度(du)上(shang)受限于煙(yan)氣(qi)組成和(he)操作條件，脫(tuo)(tuo)汞(gong)性(xing)能(neng)(neng)特(te)點和(he)穩定性(xing)成為潛(qian)在的(de)問題。

1. 2 飛灰

飛(fei)(fei)灰(hui)中(zhong)(zhong)不同類型(xing)組分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣相Hg 吸(xi)(xi)附(fu)特征差異顯(xian)著，未燃(ran)盡(jin)殘炭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Hg 吸(xi)(xi)附(fu)能力(li)最強(qiang)。這受(shou)益于飛(fei)(fei)灰(hui)炭粒(li)多(duo)空隙結構、巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)及殘炭表(biao)(biao)(biao)面含氧官能團CO ，飛(fei)(fei)灰(hui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)Fe2O3 和(he)CuO 對(dui)以表(biao)(biao)(biao)面為(wei)(wei)媒介的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)氧化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)較強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)催化(hua)活(huo)(huo)性(xing)(xing)［8］。江(jiang)貽滿等(deng)人［9］用(yong)氮氣等(deng)溫吸(xi)(xi)附(fu)研究了ESP 飛(fei)(fei)灰(hui)對(dui)燃(ran)煤(mei)鍋爐煙氣汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)特征。發(fa)現飛(fei)(fei)灰(hui)顆粒(li)粒(li)徑越(yue)小，比表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)越(yue)大，其(qi)吸(xi)(xi)附(fu)量趨于增加，飛(fei)(fei)灰(hui)含碳量與(yu)(yu)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)含量呈正相關(guan)關(guan)系，亞(ya)微米級顆粒(li)物對(dui)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)與(yu)(yu)比表(biao)(biao)(biao)面積(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)利(li)用(yong)率有(you)(you)(you)(you)關(guan)，在(zai)靜電(dian)除(chu)塵過程中(zhong)(zhong)飛(fei)(fei)灰(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)空隙結構在(zai)不斷(duan)地變(bian)化(hua)和(he)發(fa)展，孔分布越(yue)寬(kuan)，微孔越(yue)發(fa)達(da)越(yue)有(you)(you)(you)(you)利(li)于汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)。許多(duo)學(xue)者研究了用(yong)UBC 代替(ti)AC 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)(xing)。NETL( national energy technology laboratory) 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)學(xue)者提出(chu)了利(li)用(yong)UBC 脫汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)新方法，即從鍋爐中(zhong)(zhong)抽取部分未燃(ran)盡(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)煤(mei)( 稱為(wei)(wei)分流活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭) 作為(wei)(wei)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)，經過換熱器(qi)、空預器(qi)后(hou)(hou)，再將其(qi)噴入煙道中(zhong)(zhong)與(yu)(yu)煙氣均(jun)勻混合(he)后(hou)(hou)脫汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)。試點燃(ran)燒室的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果證(zheng)明(ming)分流活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭和(he)噴入AC 有(you)(you)(you)(you)基本相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)效(xiao)率。此(ci)外，FF 濾餅(bing)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)UBC 還可(ke)通(tong)過利(li)用(yong)含鈣量較高( 鈣可(ke)以提高活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭表(biao)(biao)(biao)面氧化(hua)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩定性(xing)(xing)) 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)灰(hui)或Ca (OH) 2 等(deng)提高脫汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)效(xiao)率。在(zai)有(you)(you)(you)(you)鈣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)下，UBC 和(he)鈣協同脫汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)， UBC 提供汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)位(wei)，使得被吸(xi)(xi)附(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)和(he)相鄰的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鈣位(wei)接觸并發(fa)生反應，UBC 提高鈣捕(bu)獲汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力(li)比其(qi)氧化(hua)汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力(li)強(qiang)。在(zai)煙煤(mei)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)(fei)灰(hui)連(lian)續進入FF 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)(qing)況(kuang)下，噴射Ca ( OH ) 2 可(ke)提高25% ～ 80% 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫汞(gong)(gong)(gong)(gong)(gong)效(xiao)率。

1. 3 鈣基吸附劑

鈣基(ji)吸(xi)附(fu)劑(ji)( CaO、Ca ( OH) 2、CaCO3、CaSO4 · 2H2O 等) 價(jia)格低廉，具有潛(qian)在(zai)控制多種(zhong)污染(ran)物的(de)性能(neng)。鈣基(ji)吸(xi)附(fu)劑(ji)能(neng)有效(xiao)(xiao)吸(xi)附(fu)煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)Hg2 + ，但(dan)對 Hg0 的(de)吸(xi)附(fu)并不明顯，其(qi)吸(xi)附(fu)能(neng)力受控于(yu)(yu)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)。研(yan)究(jiu)表明，當(dang)燃燒煙(yan)(yan)煤時(shi)，Ca ( OH) 2 和CaCO3 在(zai)能(neng)很大程(cheng)度(du)上提高(gao)汞的(de)去(qu)除效(xiao)(xiao)率。ARCADIS G＆M 指出，當(dang)溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)(yu)136 ℃時(shi)，在(zai)FF 前煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)噴入分散的(de) Ca ( OH ) 2 ，總脫(tuo)汞效(xiao)(xiao)率可達33%。當(dang)溫(wen)度(du)高(gao)于(yu)(yu) 288 ℃時(shi)，Ca (OH ) 2 失去(qu)脫(tuo)汞能(neng)力。當(dang)煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)含有 SO2 ，鈣基(ji)吸(xi)附(fu)劑(ji)先捕集(ji)SO2 ，后在(zai)其(qi)表面形成(cheng)能(neng)結(jie)合 Hg0 的(de)較強的(de)酸(suan)性活性位，而(er)當(dang)煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)存在(zai)NOX 化(hua)合物時(shi)，吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)脫(tuo)汞效(xiao)(xiao)率有所(suo)下降(jiang)。

2 脫硫

2. 1 濕法脫硫(WFGD)

WFGD 主(zhu)要去除(chu)Hg2 + 。Thomas. J 等人(ren)指出，先(xian)將(jiang)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Hg0 氧化(hua)(hua)為Hg2 + ，后(hou)通過(guo)WFGD 將(jiang)其(qi)去除(chu)對(dui)一些電廠來(lai)說是(shi)(shi)一項可(ke)靠，經濟的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)技術(shu)。王乾等人(ren)［10］對(dui)WFGD 系(xi)統進(jin)(jin)行了(le)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)測(ce)試，研究(jiu)結(jie)果(guo)表明(ming)WFGD 系(xi)統對(dui)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)Hg2 + 的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)除(chu)效率(lv)可(ke)達 74. 68% ，當Hg2 + 溶于(yu)WFGD 的(de)(de)(de)漿液(ye)后(hou)，Hg2 + 與其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)溶解的(de)(de)(de)硫化(hua)(hua)物反應(ying)能形(xing)成不(bu)溶于(yu)水(shui)的(de)(de)(de)HgS，進(jin)(jin)而得到脫(tuo)(tuo)除(chu)。但是(shi)(shi)，Hg0 不(bu)但沒有被去除(chu)，反而會(hui)增加。總(zong)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效率(lv)也僅有6. 11%。這是(shi)(shi)由于(yu)在(zai)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)，Hg2 + 可(ke)溶于(yu)漿液(ye)，經WFGD 后(hou)一部分Hg2 + 會(hui)還原(yuan)成Hg0 ，導致WFGD 出口的(de)(de)(de)Hg0 大于(yu)入口。反應(ying)機理可(ke)能如下:2Me2 + + Hg2 + = Hg0 + 2Me3 + ，HSO － 3 + H2O + Hg2 + = Hg0 + SO2 － 4 + 3H + 。其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)，Me 代表由脫(tuo)(tuo)硫劑(ji)或飛灰帶入的(de)(de)(de)Ca、Mg、Fe 等。煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)SO2 也會(hui)促進(jin)(jin)Hg2 + 的(de)(de)(de)還原(yuan):H2O + SO2 = H + + HSO － 3 。除(chu)了(le) HSO － 3 、SO2 － 3 外，氣(qi)、液(ye)相中(zhong)(zhong)(zhong)氯(lv)的(de)(de)(de)利用率(lv)、O2 含量、pH、漿液(ye)濃(nong)度(du)(du)也是(shi)(shi)影(ying)響(xiang)Hg0 脫(tuo)(tuo)除(chu)的(de)(de)(de)因素(su)。Carolina Acua- Caro 等人(ren)將(jiang)模擬煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)通過(guo)CaCO3 懸浮液(ye)，并對(dui)固、液(ye)、氣(qi)相進(jin)(jin)行采樣(yang)分析，研究(jiu)了(le)氯(lv)( HCl ( g ) ，Cl － ( aq) ) 和氧的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)對(dui)比式(shi)WFGD 中(zhong)(zhong)(zhong)不(bu)同相態汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)分布和脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效率(lv)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。結(jie)果(guo)表明(ming)，不(bu)同相態中(zhong)(zhong)(zhong)汞(gong)(gong)存在(zai)的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)與氯(lv)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學形(xing)式(shi)和氧的(de)(de)(de)濃(nong)度(du)(du)有關。氯(lv)對(dui)汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)起(qi)重要作用，但較(jiao)高的(de)(de)(de)氧氣(qi)含量會(hui)影(ying)響(xiang)Hg0 的(de)(de)(de)氧化(hua)(hua)過(guo)程。目前，加入化(hua)(hua)學試劑(ji)抑制

Hg0 的(de)(de)再釋放已經成為研究焦(jiao)點，但解決問(wen)題(ti)的(de)(de)關鍵在于(yu)明確Hg0 再釋放的(de)(de)反應機(ji)理和(he)促(cu)使該過程發生的(de)(de)具(ju)體因素(su)。

2. 2 新式整體脫硫(NID)

NID 技(ji)術是干(gan)法脫(tuo)(tuo)硫裝置(zhi)工程基礎上發展而成的(de)(de)(de)具有創造性(xing)的(de)(de)(de)半干(gan)法煙(yan)(yan)氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫裝置(zhi)。楊立國(guo)等(deng)人(ren)［11-12］對(dui)NID 系(xi)統(tong)(tong)(tong)進行了脫(tuo)(tuo)汞(gong)研究，結果表(biao)(biao)明，NID 系(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)高濃度循(xun)(xun)環(huan)物料可以(yi)高效(xiao)地脫(tuo)(tuo)除煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de) Hg0、Hgp、Hg2 + ，其中(zhong)(zhong)(zhong)分(fen)(fen)別作為反(fan)應物和(he)(he)吸(xi)附劑的(de)(de)(de) Ca(OH) 2 和(he)(he)飛灰(hui)(hui)起了重要作用(yong)。Ca(OH) 2 可在SO2 的(de)(de)(de)作用(yong)下與Hg0 發生反(fan)應并(bing)將(jiang)其吸(xi)附，消石灰(hui)(hui)與飛灰(hui)(hui)充分(fen)(fen)混合(he)，脫(tuo)(tuo)硫塔(ta)內飛灰(hui)(hui)循(xun)(xun)環(huan)倍率高，混合(he)灰(hui)(hui)表(biao)(biao)面(mian)始(shi)終有新鮮的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫劑Ca( OH) 2 ，脫(tuo)(tuo)硫塔(ta)內有水合(he)硅酸鈣形成，顆粒團聚嚴重，對(dui)脫(tuo)(tuo)除煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)SO2 和(he)(he)Hg 非(fei)常有利。NID 系(xi)統(tong)(tong)(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)，飛灰(hui)(hui)中(zhong)(zhong)(zhong)殘(can)炭含量、表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)物理(li)特性(xing)( 比(bi)(bi)(bi)表(biao)(biao)面(mian)積) 和(he)(he)表(biao)(biao)面(mian)化學成分(fen)(fen)(Al2O3、SiO3 等(deng)) 影響飛灰(hui)(hui)對(dui)Hg0 的(de)(de)(de)吸(xi)附和(he)(he)催化氧化作用(yong)。燃(ran)煤(mei)煙(yan)(yan)氣(qi)經NID 系(xi)統(tong)(tong)(tong)后，煙(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)Hg2 + 所(suo)占煙(yan)(yan)氣(qi)總(zong)排放汞(gong)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)(bi)例得到很大提(ti)高，Hg0 所(suo)占比(bi)(bi)(bi)例很小，總(zong)脫(tuo)(tuo)汞(gong)效(xiao)率可達86. 6% ～ 92. 2%。

3 選擇性催(cui)化(hua)還原(yuan)脫氮( SCR)

由于(yu)SCR 催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)獨(du)特的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)何和(he)(he)(he)(he)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)形(xing)貌，當(dang)煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)含(han)(han)(han)HCl 時(shi)，HCl 和(he)(he)(he)(he)Hg0 能在(zai)有(you)效反(fan)(fan)應時(shi)間內(nei)在(zai)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)上(shang)充分接觸，可發(fa)生如下反(fan)(fan)應Hg0 + 2HCl + 1 /2O2→HgCl2 + H2O［13］。氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)與煤(mei)中(zhong)氯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)呈(cheng)正相(xiang)關(guan)(guan)關(guan)(guan)系，且(qie)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力與催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)、燃(ran)煤(mei)類型和(he)(he)(he)(he)煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)HCl 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)有(you)關(guan)(guan)。當(dang)燃(ran)燒煙(yan)煤(mei)時(shi)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為30% ～ 98% ，當(dang)燃(ran)燒亞煙(yan)煤(mei)時(shi)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)含(han)(han)(han)量(liang)(liang)為0% ～ 26%。當(dang)采(cai)用蜂窩催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)、板(ban)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)或(huo)混合催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)時(shi)，汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)能力隨(sui)HCl 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)增大而增大。對(dui)于(yu)蜂窩催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)或(huo)板(ban)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，影(ying)響(xiang)HCl 氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)因(yin)素主要是催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)壽命和(he)(he)(he)(he)HCl 濃(nong)度(du)，而傳質阻力成(cheng)為較大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)限制因(yin)素。HBr、HI 氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力均大于(yu) HCl，HBr 能氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)大部分Hg0 并(bing)使得(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)在(zai)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)表面(mian)上(shang)形(xing)成(cheng)穩定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合物，HI 可以將(jiang)吸(xi)附了的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)汞(gong)(gong)解(jie)析，將(jiang)HBr 注入SCR 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)游(you)，可提高氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能力。研究(jiu)表明(ming)［13］，當(dang)HCl 濃(nong)度(du)較低(di)時(shi)，SCR 催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)V2O5 - TiO2 對(dui)汞(gong)(gong)有(you)較高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)性。Hiroyuki Kamata 等人［13］研究(jiu)了不同(tong)(tong)VOX 負(fu)載(zai)(zai)量(liang)(liang)下(1% ～ 15% ) ，TiO2 上(shang)VOX 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)結構和(he)(he)(he)(he)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)活(huo)性之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)(guan)系。結果(guo)表明(ming)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加幾(ji)乎和(he)(he)(he)(he)VOX 在(zai)單分子層覆(fu)蓋面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)負(fu)載(zai)(zai)量(liang)(liang)呈(cheng)線性關(guan)(guan)系，單體或(huo)聚合體形(xing)式的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)釩類都具有(you)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)性。隨(sui)后，Hiroyuki Kamata 等［14］在(zai)模擬(ni)SCR 操作(zuo)條件下，對(dui)負(fu)載(zai)(zai)了不同(tong)(tong)金屬氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) TiO2 的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫汞(gong)(gong)性能進行(xing)了研究(jiu)，結果(guo)表明(ming)，催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)性MoO3 -V2O5 > Cr2O3 > Mn2O3 > Fe2O3 > CuO > NiO，還(huan)原(yuan)NO 能力越強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)，氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)性也越強，當(dang)煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)存(cun)在(zai)NH3 時(shi)，NH3 會同(tong)(tong)HCl 競(jing)爭(zheng)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)活(huo)性位(wei)，并(bing)占據主導地位(wei)。當(dang)煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)存(cun)在(zai)SO2、SO3 時(shi)，它們會同(tong)(tong)HCl 競(jing)爭(zheng)吸(xi)附活(huo)性位(wei)從而減(jian)弱汞(gong)(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。

4 聯合脫除

煤(mei)的(de)(de)品質( 尤其(qi)是氯(lv)和LOI( Loss-on-ignition) 含(han)量(liang))［15］、鍋爐(lu)操作(zuo)條件、氣(qi)(qi)體凈(jing)化(hua)系(xi)統是影(ying)響脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)的(de)(de)基(ji)本(ben)參(can)數。將氣(qi)(qi)體凈(jing)化(hua)系(xi)統聯(lian)用(yong)可代替新型脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)技術的(de)(de)開發。Deepak Pudasainee 等(deng)人(ren)［16］對燃(ran)(ran)燒(shao)煙煤(mei)電(dian)廠(chang)的(de)(de)SCR、CS-ESP、WFGD 的(de)(de)聯(lian)合脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)進行了研究。結果表(biao)明，三者(zhe)(zhe)聯(lian)合的(de)(de)平均脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)為61%。研究發現(xian)，SCR 可利用(yong)將大部分(fen)(fen)(fen)Hg0 氧(yang)化(hua)為Hg2 + 的(de)(de)性(xing)(xing)質，降低(di)經WFGD 系(xi)統后Hg0 的(de)(de)還原。當燃(ran)(ran)煤(mei)電(dian)廠(chang)沒有(you)SCR 系(xi)統時(shi)，通(tong)過(guo)(guo)WFGD 后的(de)(de)Hg0 增(zeng)加(jia)了 13% ～ 30%。有(you)SCR 系(xi)統時(shi)，通(tong)過(guo)(guo)WFGD 后的(de)(de)Hg0 減少(shao)了12% ～ 20% ，總(zong)的(de)(de)平均脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)比(bi)沒有(you)SCR 系(xi)統增(zeng)加(jia)了14%。通(tong)過(guo)(guo)SCR 后氧(yang)化(hua)態(tai)汞(gong)(gong)的(de)(de)含(han)量(liang)受燃(ran)(ran)煤(mei)類(lei)(lei)型、煙氣(qi)(qi)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)組成(cheng)、飛(fei)灰(hui)中(zhong)殘(can)炭(tan)含(han)量(liang)、空速、催化(hua)劑類(lei)(lei)型及壽(shou)命(ming)等(deng)多種因素的(de)(de)影(ying)響。Ghorishi. S B 等(deng)人(ren)發現(xian)向鈣基(ji)吸附劑中(zhong)加(jia)入(ru)適當的(de)(de)氧(yang)化(hua)劑可明顯提高(gao)煙氣(qi)(qi)中(zhong)Hg0、SO2、NOX 的(de)(de)去除(chu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)。Zhuang Ye 等(deng)人(ren)［17］對加(jia)入(ru)了CaCl2 添加(jia)劑的(de)(de)亞煙煤(mei)煙氣(qi)(qi)中(zhong)汞(gong)(gong)的(de)(de)轉(zhuan)化(hua)進行實地(di)測試(shi)，結果表(biao)明，燃(ran)(ran)燒(shao)室中(zhong)的(de)(de)CaCl2 可在高(gao)溫下分(fen)(fen)(fen)解為原子態(tai)氯(lv)或(huo)其(qi)他(ta)氯(lv)自由基(ji)，這類(lei)(lei)過(guo)(guo)渡(du)態(tai)的(de)(de)氯(lv)活(huo)性(xing)(xing)強可提高(gao)汞(gong)(gong)的(de)(de)氧(yang)化(hua)能力，并通(tong)過(guo)(guo)飛(fei)灰(hui)表(biao)面上(shang) Hg-Cl 的(de)(de)反應(ying)，加(jia)速Hg0 到HgP 的(de)(de)轉(zhuan)化(hua)。當加(jia)入(ru)氯(lv)為 200 × 10 － 6 ～ 800 × 10 － 6 ( 基(ji)于煤(mei)中(zhong)氯(lv)含(han)量(liang)) 時(shi)，SCRFF- WFGD 的(de)(de)總(zong)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)率(lv)(lv)可達75% ～ 96%。因此，若提高(gao)三者(zhe)(zhe)聯(lian)用(yong)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)汞(gong)(gong)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)，可以通(tong)過(guo)(guo)提高(gao)汞(gong)(gong)氧(yang)化(hua)的(de)(de)能力、Hg2 + 去除(chu)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)、降低(di)Hg0 再釋放(fang)來實現(xian)。

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